存儲或配置管道的系統(tǒng)及相關方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及存儲和/或運輸和/或配置和/或取回管道。具體地，但非排他地，本發(fā)明的實施例涉及存儲和配置電纜的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]管道(conduit)(諸如電纜或管線(pipeline))被越來越多地在海上或水道(waterways)的環(huán)境下使用。傳統(tǒng)的海上運輸管道方法利用船(諸如鋪管船或供應船)上的大型卷盤、架或箱(cages or tanks)，以便將管道運輸?shù)桨惭b或卸載地點。通常情況下，當船?？吭诎渡瞎貢r，連續(xù)管道被卷到卷盤、架或箱上。然而，將鼓或卷盤、架或箱永久性地定位在船上是指在卷軸、架或箱上的所有管道被配置之后，船必須返回到岸上供應基地以補充管道。這涉及到工作中斷、耗費時間和金錢、或需要多艘船來提供管道的連續(xù)供應。此外，將管道制造或裝載到卷盤、架或箱上可取決于船的存在，因為在供應基地的空間會是非常寶貴的。
[0003]作為替代方案，浮動卷盤已被用于容納管道以便存儲或運輸。在一些應用中，一個卷盤或多個卷盤在船后面拖曳以便騰出甲板空間。浮動卷盤需要大型卷盤和用于在海洋環(huán)境下管理卷繞或退繞的相關設備。
[0004]US4117692描述了一種電纜鋪設配置，其中電纜從浮動的電纜存儲卷盤收回。GB384186和SU1634203描述了包括浮動電纜存儲鼓的配置。W02005/059432描述了一種配置，其中軟管存儲到浮動的卷盤上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種具有浮力的管道存儲系系統(tǒng)，其包括:
[0006]用于存儲管道的卷盤，卷盤可圍繞大致垂直的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)以便卷繞和/或退繞管道；
[0007]用于使得卷盤在旋轉(zhuǎn)軸線處旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動配置；以及
[0008]相互接合的耦聯(lián)配置，其用于將驅(qū)動配置可釋放地連接到卷盤。
[0009]具有浮力的存儲系系統(tǒng)可設置成用于可卷繞的管道的存儲和/或運輸和/或配置。
[0010]卷盤可由驅(qū)動配置在中央驅(qū)動。
[0011]卷盤可在卷盤的重心的水平位置處驅(qū)動。例如，卷盤可在卷盤重心的上方(例如正上方和/或正下方)驅(qū)動。
[0012]卷盤可由驅(qū)動系統(tǒng)在卷盤重心的高度(例如，卷盤重心的垂直位置)處驅(qū)動。例如，卷盤可橫向相鄰(例如，大致直接橫向相鄰)于卷盤的重心驅(qū)動。
[0013]卷盤可大致在卷盤重心處驅(qū)動。
[0014]卷盤的重心可在管道卷繞之前和/或期間和/或之后確定。例如，在管道卷繞之前、期間和之后在卷盤重心的水平位置處驅(qū)動(例如，通過包括多個重心位置的驅(qū)動配置，和/或通過適于在重心位置上進行改變的動態(tài)驅(qū)動配置。
[0015]卷盤可由驅(qū)動系統(tǒng)在卷盤浮力中心(諸如在中立位置下的卷盤浮力中心)高度(或垂直位置)處驅(qū)動。
[0016]當卷盤處于水平的配置下(諸如處于沒有起伏、波浪、上漲等的平靜的水中)時，可限定中立位置?？稍谥辛⑽恢锰幭薅ň肀P旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度。
[0017]卷盤可在卷盤浮力中心的水平位置處驅(qū)動。
[0018]卷盤可大致在卷盤浮力中心處驅(qū)動。
[0019]在對應于卷盤重力和/或浮力的水平和/或垂直中心的位置處驅(qū)動卷盤可至少減少由于卷盤和/或卷繞和/或退繞管道的浮動運動所導致的效果。因此，系統(tǒng)可配置成減少施加到卷盤上的所施加的結(jié)構(gòu)載荷(例如，由于這類效果)。這樣的系統(tǒng)可導致較低的應力和/或應變(在卷盤和/或驅(qū)動配置中)。
[0020]驅(qū)動配置可將平衡的切向驅(qū)動力施加到卷盤。
[0021]管道可包括電纜和/或電線。
[0022]管道可包括管材。
[0023]管道可包括管。
[0024]管道的密度可高于水。例如，管道可包括將被鋪設到海底內(nèi)或其上的電纜或管線。
[0025]管道可包括浮動管道。例如，管道可包括浮動管線或電纜。
[0026]驅(qū)動配置可配置成旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動卷盤，而大致不施加推進力，諸如側(cè)向推進力。
[0027]驅(qū)動配置可配置成將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到圍繞/沿著旋轉(zhuǎn)軸線平衡的卷盤。驅(qū)動配置可配置成將平衡的切向力傳遞到卷盤(例如，使得不施加切向驅(qū)動力需要非驅(qū)動反作用分量來抵制卷盤在所施加的切向驅(qū)動力的方向上的非旋轉(zhuǎn)或線性位移)。驅(qū)動配置可配置成使得卷盤圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)而不將任何相當大的凈矢量力非旋轉(zhuǎn)力分量施加到卷盤。因此，系統(tǒng)可不需要補償來自驅(qū)動系統(tǒng)的任何非旋轉(zhuǎn)力分量，諸如側(cè)向力。驅(qū)動配置可配置成使得卷盤圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)而不將任何相當大的凈矢量力非旋轉(zhuǎn)力分量施加到卷盤。
[0028]驅(qū)動配置可設置成將大致軸向驅(qū)動傳輸?shù)骄肀P。驅(qū)動配置可設置成在旋轉(zhuǎn)軸線處將軸向驅(qū)動傳輸?shù)骄肀P。驅(qū)動配置可包括原動機。驅(qū)動配置可包括馬達。馬達可包括電動馬達。馬達可包括液壓馬達。馬達可包括氣動馬達。馬達可包括內(nèi)燃機。馬達可大致在卷盤的旋轉(zhuǎn)軸線處定位。驅(qū)動配置可包括多個馬達。驅(qū)動配置可包括備用或輔助電源。驅(qū)動配置可包括冗余馬達。驅(qū)動配置可包括張力元件。例如，驅(qū)動配置可包括鏈條、皮帶或帶，或者可包括軸驅(qū)動配置。驅(qū)動配置可包括徑向和/或軸向驅(qū)動傳動元件，諸如耦聯(lián)元件。驅(qū)動配置可包括鏈輪和/或滑輪和/或槽輪和/或齒輪。
[0029]驅(qū)動配置可配置成控制卷盤的旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動配置可配置成將減速或制動力施加到卷盤。
[0030]馬達配置可遠離旋轉(zhuǎn)軸線定位。例如，馬達配置可定位在支撐件(諸如用于安裝起重臂的船舶)上。驅(qū)動可從馬達配置傳遞到旋轉(zhuǎn)軸線，例如經(jīng)由軸和/或滑輪和/或齒輪和/或鏈條。
[0031]相互接合的耦聯(lián)配置可包括安裝到驅(qū)動軸上的板、設置在卷盤上以便與所述板配合的安裝裝置、和可操作以便將所述板和所述安裝裝置彼此夾緊的夾緊裝置。安裝裝置可包括凸緣。夾緊裝置可包括在板上設置的至少一個可移動的夾緊臂。驅(qū)動軸有利地包含萬向接頭。
[0032]耦聯(lián)配置可包括成型的耦聯(lián)配置。
[0033]相互接合的耦聯(lián)配置可通過軸向地去除所述驅(qū)動配置的至少一部分而選擇性地脫離耦聯(lián)。
[0034]驅(qū)動配置可包括第一耦聯(lián)部分以及卷盤可包括第二耦聯(lián)部分，所述第一和第二耦聯(lián)部分形成相互接合的成型的耦聯(lián)配置。第一耦聯(lián)部分可包括公耦聯(lián)部分以及第二耦聯(lián)部分可包括母耦聯(lián)部分。備選地，第一耦聯(lián)部分可包括母耦聯(lián)部分以及第二耦聯(lián)部分可包括公親聯(lián)部分。
[0035]相互接合的耦聯(lián)配置可包括用于協(xié)助接合第一和第二耦聯(lián)部分的引導件。所述引導件可包括大于相互接合的耦聯(lián)部分之一的更大開口。所述引導件可包括錐形件。所述引導件可包括漏斗。
[0036]相互接合的成型耦聯(lián)配置可包括連接到驅(qū)動配置的至少一個耦聯(lián)元件以及連接到卷盤的至少一個耦聯(lián)元件，其中相應的耦聯(lián)元件是互補的并適于接合以便將卷盤與驅(qū)動配置耦聯(lián)。
[0037]耦聯(lián)元件可以是互補式的花鍵、齒或其它類似的構(gòu)件，諸如凸起、銷或柱粧或類似物，或備選地，一個耦聯(lián)元件可以是花鍵或其它類似構(gòu)件，而另一耦聯(lián)元件可以是適于接收花鍵或其它類似構(gòu)件的互補凹槽、狹槽或通道或類似物。
[0038]多個耦聯(lián)元件可設置并分別連接到驅(qū)動配置和卷盤。驅(qū)動配置的耦聯(lián)元件可沿周向配置并間隔開，并且卷盤的耦聯(lián)元件可沿圓向配置并間隔開，以便對應于驅(qū)動配置的耦聯(lián)元件。
[0039]驅(qū)動配置可包括連接到第一耦聯(lián)部分的驅(qū)動軸。驅(qū)動軸可包括至少一個大致剛性的部分。另外地或備選地，驅(qū)動軸可包括至少一個大致?lián)闲缘牟糠帧ｒ?qū)動配置可配置成至少在中立位置下將驅(qū)動軸與卷盤的旋轉(zhuǎn)軸線大致對準。系統(tǒng)可配置成適應驅(qū)動軸和卷盤的旋轉(zhuǎn)軸線之間的不對準。例如，相互接合的耦聯(lián)配置可配置成驅(qū)動軸和成角度和/或軸向不對準的卷盤軸線傳遞驅(qū)動。系統(tǒng)可配置成將動力傳遞到卷盤。系統(tǒng)可配置成在驅(qū)動配置和卷盤之間傳遞動力。系統(tǒng)可配置成在驅(qū)動軸和卷盤的旋轉(zhuǎn)軸線之間的不對準范圍內(nèi)在驅(qū)動配置和卷盤之間傳遞動力。系統(tǒng)可配置成在驅(qū)動軸和卷盤的旋轉(zhuǎn)軸線之間的不對準角度范圍內(nèi)在驅(qū)動配置和卷盤之間傳遞驅(qū)動。
[0040]系統(tǒng)可配置成當卷盤垂直地和/或成角度地位移(例如，相對于驅(qū)動配置和/或支撐件)時和/或與此同時允許將驅(qū)動傳輸?shù)骄肀P。例如，諸如由于升沉、俯仰和/或滾動(例如由波浪、浪濤拍打、潮汐和/或涌流)導致；和/或諸如由于卷繞和/或退繞管道導致(例如由包括卷繞的管道的卷盤總質(zhì)量和/或卷盤質(zhì)量分布的變化導致)。系統(tǒng)可配置成在卷盤和/或驅(qū)動配置支撐件(例如，支撐船/船舶)的吃水深度范圍內(nèi)在驅(qū)動配置和卷盤之間傳輸驅(qū)動。驅(qū)動配置可配置成適應在卷盤和/或驅(qū)動配置支撐件的吃水深度上的變化(例如，由于所存儲管道的量/重量上的變化導致)。驅(qū)動配置可被動態(tài)地支撐。例如，驅(qū)動配置可鉸接地和/或樞轉(zhuǎn)地和/或旋吊地安裝(例如，以允